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伺服电机选型的问题,究竟什么时候选择低惯量,什么时候选择中惯量?
以伺服驱动器处于位置控制方式为例。运用自动控制的基本原理就可以进行解释。因为伺服驱动器加上使能后,整个闭环系统就开始工作了,但这个时候伺服系统的给定却为零,假定伺服驱动器处于位置控制方式的话,那么位置脉冲指令给定则为零,如果用手去转动电机轴的话,相当于外部扰动而产生了一个小的位置反馈,因为这个时候的位置脉冲指令给定为零,所以就产生了一个负的位置偏差值,然后该偏差值与伺服系统的位置环增益的乘积就形成了速度指令给定信号,然后速度指令给定信号与内部的电流环输出了力矩,这个力矩就带动电机运转试图来消除这个位置偏差,所以当人试图去转动电机轴的时候就感觉转动不了。
通常情况下,为了满足伺服系统的高响应性,一般伺服电机都是选用小惯量的电机,又因为伺服电机的额定输出力矩(或额定输出功率)越大一般其转子转动惯量也越大,所以单纯讨论电机转动惯量的大小是没有意义的,真正应该讨论的是伺服电机的额定输出力矩与伺服电机的转动惯量的比值,或者说同样额定输出力矩(同样额定输出功率)的电机的转动惯量的大小。
伺服电机一般选择小惯量的伺服电机以满足较高的动态响应。当然根据伺服电机的具体应用环境,也可以选择中惯量,高惯量的伺服电机,比如伺服电机作为主轴,对于快速响应的要求不那么高的时候,但对速度控制要求非常精确,并且经常要求运行在低速低频状态下,还要求能够有编码器仿真信号输出的时候。